Дейтериевая лампа

Опубликовано 07.06.2011 Ведущий Антон Панкратов

Для экспериментов в области оптики коротких волн требуется источник света со спектром менее 400нанометров. Одним из подобных источников является дейтериевая лампа, имеющая диапазон свечения от 112 нм до 900 нм. Дейтериевая лампа состоит из вольфрамовой нити накала размещенной в одной части баллона лампы и анода, размещенного с другой стороны лампы. В баллоне дейтериевой лампы находится молекулярный дейтерий, тяжелый стабильный изотоп водорода. В отличие от ламп накаливания, нить не является источником света в дейтериевой лампе. Вместо этого в процессе работы лампы в ней создается дуга от нити накала к аноду, подобно тому как это происходит в дуговых лампах. Поскольку для работы нить накала должна иметь очень высокую температуру, на разогрев накала требуется не менее 20 секунд. После этого происходит подключение анодного напряжения, и загорается дуга. Так как температура горения очень высока, нить накала (подогреватель) отключается после появления дуги. Дуга возбуждает молекулы дейтерия, содержащихся в лампе, на более высокое энергетическое состояние. Дейтерий затем излучает свет, при переходе обратно в исходное состояние. Этот процесс вызывает непрерывное ультрафиолетовое излучение. Этот процесс не является подобным процессу распада атомов возбужденных состояний (атомная эмиссия), где электроны возбуждаются и испускают излучение. Вместо этого при молекулярном излучении происходит радиационный распад молекул возбужденных состояний, в данном случае молекулярного дейтерия (D 2). Из-за высокой температуры внутри лампы для нее не может быть использовано обычное стекло (к тому же плохо пропускающее УФ излучение). Вместо него используется плавленый кварц, фторид магния или УФ стекло. Дейтериевая лампа испускает излучение в диапазоне от 112 нм до 900 нм, хотя его непрерывный спектр только от 180 нм до 370 нм. Срок службы в дейтериевой лампы составляет около 2000 часов, а для современных образцов может достигать 5000 - 8000 часов.
В работе с такой лампой необходимо использовать защиту глаз, от мощного УФ-излучения и рук от высокой температуры работающего баллона лампы. Дейтериевая лампа является идеальным источником ультрафиолетового излучения для применения в спектрофотометрах, жидкостной хроматографии, при проведении радиометрических работ в фотометрии.